3D点群×ROSで溶接外観の全数自動検査を実現

中堅製造業の金属加工ラインでは、溶接アセンブリの外観検査において1mm以下の寸法異常を見極める必要があります。本事例では、3DカメラとROSベースの点群処理を組み合わせ、ライン速度を落とさない非接触の全数自動検査を実現しました。

導入前の課題

従来は人手による目視と接触式の寸法計測に依存しており、ライン速度に検査が追いつかず全数検査ができず、サンプリングに留まっていました。さらに作業者ごとに判定のバラつきがあり、流出不良の発生リスクや属人化が大きな課題となっていました。

導入の流れ

まず対象ワーク・溶接部位・許容誤差・タクトタイムをヒアリングし、精度・視野・取得レートの観点から3Dカメラを選定。続けてROSノード構成（点群取得→キャリブレーション→基準形状とのフィッティング→寸法判定→ライン制御連携）を設計し、治具・遮光・照度条件を実機でチューニング。検証ラインで再現性と精度を確認したうえで、段階的に本番ラインへ展開しました。

導入後の成果

目視+接触式のサンプリング検査から、3D点群を用いた非接触の全数自動検査へ移行。1mm以下の寸法異常を高い再現性で検出できるようになり、検査の属人性が排除されました。ライン速度を落とさずに連続検査が可能となり、流出不良の発生リスクを大幅に低減できた点が大きな成果です。点群処理はROSノードと汎用ライブラリ（PCL等）で構成しているため、ワーク形状や測定対象が変わっても、フィッティング基準と判定ロジックの差し替えで横展開できる設計になっています。